Ángulo Solar

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Preguntas frecuentes

¿Que angulo de inclinacion es optimo para paneles solares en Mexico, Colombia y Chile?

El angulo optimo de inclinacion de un panel solar es aquel que maximiza la radiacion solar recibida durante el periodo de uso previsto. Para una instalacion fija durante todo el ano, el angulo optimo anual es aproximadamente igual a la latitud de la ubicacion (con una correccion de -10 a +15 grados segun la temporada que se quiera priorizar). Angulos optimos por ciudad (uso todo el ano). Ciudad de Mexico (latitud 19,4 N): angulo optimo anual de 15-19 grados; muchos instaladores usan 15 grados como compromiso practico. Guadalajara (20,7 N): 17-20 grados. Monterrey (25,7 N): 22-25 grados. Cancun (21,2 N): 18-21 grados. Bogota, Colombia (4,7 N): angulo optimo de 4-7 grados; muy cercano a la horizontal; en latitudes tan bajas, la inclinacion es casi indiferente a lo largo del ano porque el sol pasa cerca del cenit. Medellin (6,2 N): 5-8 grados. Lima, Peru (latitud -12 S): 10-15 grados inclinado hacia el norte (la orientacion norte maximiza la radiacion en el Hemisferio Sur). Santiago de Chile (-33,4 S): 30-35 grados inclinado hacia el norte; uno de los angulos mas altos de LATAM por su alta latitud austral. Buenos Aires (-34,6 S): 32-36 grados hacia el norte. Arequipa, Peru (-16,4 S): 14-18 grados. Ejemplo ilustrativo. Para un instalador en Monterrey (lat 25,7 N): el angulo de 25 grados hacia el sur es el optimo anual; si el tejado tiene 15 grados de inclinacion natural hacia el sur, la perdida de generacion frente al optimo es de aproximadamente 2-3 %.

¿Por que la orientacion y el angulo del tejado afectan la generacion solar en LATAM?

La orientacion y el angulo de inclinacion del tejado determinan cuanta radiacion solar recibe el panel fotovoltaico a lo largo del dia y del ano. Orientacion del tejado en el Hemisferio Norte (Mexico y Centroamerica). En el Hemisferio Norte, el sol se desplaza por el sur a lo largo del dia; por tanto, el tejado orientado hacia el sur es el que recibe mas radiacion solar en promedio anual. Un tejado perfectamente orientado al sur y con angulo optimo de inclinacion puede generar hasta un 20-25 % mas de electricidad que uno orientado al norte (la peor orientacion en el HN). Los tejados orientados al este o al oeste generan aproximadamente un 10-20 % menos que el orientado al sur, pero aun son economicamente viables. Orientacion del tejado en el Hemisferio Sur (Chile, Argentina, Uruguay, sur del Peru). El sol se desplaza por el norte → el tejado orientado hacia el norte es el optimo. Tejado al sur: perdida del 20-25 % frente al norte. Latitudes tropicales y ecuatoriales (Colombia, Ecuador, Peru norte). En latitudes entre 0 y 15 grados, el sol pasa cerca del cenit durante el ano; la diferencia entre orientaciones es mucho menor y la inclinacion optima es muy pequena (5-10 grados). En estas latitudes, casi cualquier orientacion de tejado es aprovechable. Impacto del angulo de inclinacion en la generacion. La perdida de generacion por un angulo no optimo en paises de clima tropical a subtropical (la mayoria de LATAM) es menor que en paises de alta latitud (Europa): en Mexico (lat 20-30 N), un panel instalado con 0 grados (horizontal) pierde solo el 3-6 % frente al angulo optimo; en Chile (lat 30-40 S) la perdida de usar 0 grados vs. 30-35 grados puede ser del 10-20 %.

¿Como afecta el mes del ano al angulo optimo de los paneles solares en LATAM?

El angulo optimo de inclinacion de los paneles solares cambia con el mes del ano porque la posicion del sol en el cielo varia segun la declinacion solar. La declinacion solar es el angulo entre el ecuador terrestre y la linea Sol-Tierra; varia de -23,4 grados en el solsticio de invierno del Hemisferio Norte (21 de diciembre) a +23,4 grados en el solsticio de verano del Hemisferio Norte (21 de junio). Variacion estacional del angulo optimo en Mexico (latitud CDMX 19,4 N). Enero: angulo optimo ≈ 19,4 - (-23) = 42 grados (inclinacion elevada, sol bajo en el cielo invernal). Junio (verano): angulo optimo ≈ 19,4 - 23 = -3,6 grados (es decir, casi horizontal, el sol esta casi encima). Promedio anual: 15-20 grados. En una instalacion fija, el angulo de 15-20 grados es el optimo anual para CDMX. Variacion estacional en Santiago de Chile (latitud -33,4 S). Enero (verano austral, sol alto): angulo optimo = |-33,4 - (-23,4)| = 10 grados. Julio (invierno austral, sol bajo): angulo optimo = |-33,4 - 22,8| = 56 grados. Promedio anual: 30-35 grados. Esta gran variacion estacional hace que en Chile sea especialmente interesante el uso de estructuras ajustables si se quiere maximizar la generacion en invierno cuando la electricidad de red puede ser mas cara. Instalaciones con angulo ajustable. En granjas solares y en instalaciones medianas en LATAM, algunas estructuras permiten cambiar el angulo dos veces al ano (angulo de verano y angulo de invierno), aumentando la generacion anual un 3-8 % frente a la instalacion fija.

¿Cuales son las ciudades de LATAM con mejor y peor recurso solar?

La combinacion de latitud, altitud, cielo despejado y clima determina el recurso solar de cada ciudad. Las diferencias en LATAM son enormes. Las ciudades con mejor recurso solar de LATAM. San Pedro de Atacama (Chile, -22,9 S): HSP de 7,5-9,0 HSP/dia; el lugar con mayor radiacion solar del planeta segun los datos de NASA. El desierto de Atacama es seco, de alta altitud y con muy poca cobertura nubosa durante todo el ano. Antofagasta (Chile): 7,0-8,0 HSP; una de las mejores para instalaciones solares del mundo. Arequipa, Peru (-16,4 S, 2.335 m de altitud): 6,5-7,5 HSP; excelente recurso por la altitud y el cielo despejado. Hermosillo, Sonora, Mexico (29,1 N): 6,0-6,5 HSP; de los mejores de Mexico; clima seco del desierto de Sonora. Mendoza, Argentina (-32,9 S): 6,0-7,0 HSP; muy buen recurso en la zona andina seca. Las ciudades con menor recurso solar de LATAM. Lima, Peru (-12 S): 3,5-4,5 HSP en invierno (mayo-octubre); Lima tiene una capa de nubes baja (garua) durante el invierno austral que reduce la radiacion; en verano (diciembre-abril) sube a 5,5-6,0 HSP. Puerto Montt, Chile (-41,5 S): 2,5-3,5 HSP; latitud alta y clima lluvioso hacen que sea una de las peores zonas de LATAM para solar. Selva amazonica (Iquitos, Leticia, Belem): 3,5-4,5 HSP; la cobertura nubosa densa durante todo el ano reduce el recurso. Medellin, Colombia: 4,5-5,0 HSP; ciudad muy nublada y lluviosa pero aun economicamente viable para instalaciones solares.

¿Que es la declinacion solar y como influye en la instalacion de paneles en LATAM?

La declinacion solar es el angulo entre el plano del ecuador terrestre y la linea que une la Tierra con el Sol; varia entre -23,45 grados (solsticio de diciembre) y +23,45 grados (solsticio de junio) a lo largo del ano. Los valores de declinacion que usa esta calculadora son los valores medios de cada mes del ano. Declinacion solar por mes (valores que usa la calculadora). Enero: -23,1 grados. Febrero: -13,3 grados. Marzo: -2,4 grados. Abril: +9,4 grados. Mayo: +18,8 grados. Junio: +23,4 grados. Julio: +21,2 grados. Agosto: +13,5 grados. Septiembre: +2,2 grados. Octubre: -9,6 grados. Noviembre: -18,9 grados. Diciembre: -23,3 grados. Interpretacion de la declinacion en el contexto de LATAM. Cuando la declinacion es positiva (mayo-agosto): el sol pasa mas al norte del ecuador; favorable para captacion en el Hemisferio Norte (Mexico); en Colombia y Ecuador el sol puede pasar casi por el cenit. Cuando la declinacion es negativa (noviembre-febrero): el sol pasa mas al sur del ecuador; favorable para captacion en el Hemisferio Sur (Chile, Argentina). Esto explica por que Mexico recibe mas sol en verano (junio-agosto) y Chile en verano austral (diciembre-febrero). La formula del angulo optimo. Angulo optimo = |latitud - declinacion|; a mayor diferencia entre latitud y declinacion, mayor debe ser la inclinacion del panel para que la normal al panel apunte al sol.

¿Tiene sentido instalar un tracker solar (seguidor) en instalaciones en LATAM?

Los trackers solares (seguidores de la posicion del sol) rotan los paneles para que siempre apunten directamente al sol, aumentando la generacion de energia del 20-40 % frente a una instalacion fija. Tipos de trackers. Tracker de un eje (horizontal): rota el panel de este a oeste siguiendo el movimiento diario del sol. Aumento de generacion: 20-30 % frente a instalacion fija optimamente orientada. Tracker de dos ejes: rota en azimut (este-oeste) y en elevacion (norte-sur para la declinacion estacional). Aumento de generacion: 35-45 % frente a instalacion fija. Cuando se justifica economicamente un tracker en LATAM. Instalaciones de gran escala (plantas solares industriales o de varias decenas de kWp en tejados de fabricas): el mayor CAPEX del tracker se amortiza por la mayor generacion en un periodo de 2-5 anos adicionales. Instalaciones en zonas con electricidad muy cara (Mexico en tarifa DAC). Para instalaciones residenciales de 3-10 kWp: el costo adicional del tracker (doble o triple del costo de la estructura fija) rara vez se amortiza en un plazo razonable; en Mexico, Colombia y Chile la instalacion fija optimizada es siempre la opcion mas eficiente en relacion costo-beneficio para el hogar. Uso en zonas rurales off-grid. En sistemas off-grid (zonas sin red) donde cada kWh extra de generacion solar reduce el tamano de las baterias necesarias, un tracker de un eje puede ser economicamente interesante para comunidades rurales de Mexico y Centroamerica.

¿Como instalar paneles solares en tejados planos en las ciudades de LATAM?

Los tejados planos o de muy poca inclinacion son muy comunes en Mexico (especialmente en CDMX y ciudades del norte), Peru (Lima) y en edificios residenciales y comerciales de toda LATAM. Ofrecen una gran flexibilidad para la instalacion solar. Ventajas de los tejados planos para instalaciones solares. Orientacion libre: la estructura de la instalacion puede orientar los paneles en cualquier direccion, eligiendo la orientacion sur (Hemisferio Norte) u norte (Hemisferio Sur) independientemente de la orientacion del edificio. Inclinacion optima: se puede instalar la estructura al angulo optimo para la latitud (15-25 grados en Mexico, 30-35 grados en Chile) en vez de depender del angulo del tejado. Acceso para mantenimiento: el tejado plano es mas accesible para limpieza y mantenimiento de los paneles. Diseno de instalacion en tejado plano. La estructura de aluminio anodizado para tejado plano se ancla al tejado con tacos quimicos o con estructura de ballast (contrapeso) que no requiere perforacion del tejado; la estructura de ballast es la preferida en tejados con buena impermeabilizacion (no se perfora el impermeabilizante). Separacion entre filas de paneles para evitar sombras. En tejados planos con varias filas de paneles, hay que calcular la distancia entre filas para que la primera fila no haga sombra sobre la segunda en el dia mas desfavorable (21 de diciembre en Mexico, 21 de junio en Chile). Distancia entre filas = altura del panel × cos(angulo) / tan(elevacion solar minima al mediodia). Para Mexico (lat 20 N) en diciembre (elevacion solar de 47 grados) con paneles a 20 grados: distancia = 2 m x sin(20°) / tan(47°) = 0,68 / 1,07 = 0,64 m de separacion minima.

¿Cuanto afecta la inclinacion incorrecta a la generacion solar en LATAM?

La perdida de generacion por usar un angulo de inclinacion no optimo en LATAM es generalmente menor que en los paises de alta latitud, lo que hace que las instalaciones sean viables incluso en tejados con angulos no ideales. Impacto del angulo de inclinacion en la generacion (% de perdida frente al optimo). Para latitud 20 N (Mexico central). Angulo 0 grados (horizontal): perdida del 4-6 % frente al optimo de 20 grados. Angulo 10 grados: perdida del 1-2 %. Angulo 20 grados (optimo): perdida del 0 %. Angulo 30 grados: perdida del 2-3 %. Para latitud 33 S (Santiago de Chile). Angulo 0 grados (horizontal): perdida del 15-20 % frente al optimo de 33 grados. Angulo 15 grados: perdida del 5-8 %. Angulo 33 grados (optimo): perdida del 0 %. Para latitud 5 N (Colombia, Ecuador). Angulo 0-10 grados: perdida minima (menor del 3 %) frente al optimo de 5 grados. En latitudes ecuatoriales, casi cualquier angulo es bueno. Conclusion practica. En Mexico, Colombia y Peru ecuatorial, un tejado con angulo entre 10 y 30 grados es practicamente optimo (perdidas menores del 5 %). En Chile y Argentina (lat 30-42 S), el angulo es mas critico; un tejado inclinado 15 grados hacia el norte en Santiago pierde el 8-10 % frente a los 33 grados optimos; en instalaciones comerciales con presupuesto, puede compensar instalar una estructura de inclinacion ajustable.